龚玉蓉
(昆明理工大学国土资源工程学院,云南 昆明 650000)
昆明理工大学地科系有着悠久的历史,经过了教育部工程教育专业认证等一系列的学科建设,形成了资源勘察和地质工程两大优势专业。《工程与环境物探》课程作为地质工程专业的必修课程涵盖了电、重、震、放射性、地温等地球物理方法,共计48学时。针对非地球物理专业开设的地球物理课程以物探基础知识普及为主要目的,教学目标是让地质工程专业水工环方向的学生具备勘查地球物理方法的基本知识,为后续工程应用提供专业基础。
经典的地球物理专业包括电、磁、重、震等方法会根据专业勘查方向的不同设置不同的学时。相对而言,《工程与环境物探》中的《电法勘探》部分课时量要少了很多,在授课的过程中很多知识点无法完全涵盖,学生也无法掌握。论文从课程教学中存在的难点出发,结合学生自身的特点,总结归纳《工程与环境物探》课程中《电法勘探》教学的难点,便于学生掌握本课程的知识点,了解勘查地球物理的实质,达到在工程应用中合理地使用地球物理方法的目的。
电法勘探是勘查地球物理专业的一门重要的专业主干课,涉及场论、高等数学、数学物理方程、电工电子技术等众多的前序理论基础、专业课程,属于涉及面广、综合及应用性强的一门课程。电法勘探课程以电场理论为研究对象,以岩矿石的电性差异为核心,以电法仪器装置设备为执行机构,在电磁场理论的指导下研究地电断面的电性规律。有着理论性强、概念抽象、结构复杂、涉及前期基础课程多的特点,在教学的环节中存在教师难教、学生难学的问题[1-3]。鉴于该课程在专业课程体系中的重要性,基于对学生综合能力的培养要求,发现当前的电法勘探教学存在以下难点。
电法勘探是一门集电学、电工电子技术、电磁场理论等于一体的综合实用性强的课程,要学好这门课程,必须要具备前期理论基础。大部分学生在学习这门课程时,面对教材中抽象的电势梯度、势场性、场强散度、拉氏方程等理论与公式推导[4]、求解时不能理解,不能掌握,这些生涩的公式与理论无疑地降低了他们的学习欲望。同时,由于属于非地球物理专业的学生,前序的基础理论知识的确实导致的“听不懂,跟不上”使学生丧失了学习的主动性,上课发呆、跑神的现象时有发生,严重影响了学习质量及教学质量。电法勘探课程中涉及的电学上的定理、定律通常利用微积分的形式来表达,很多概念也从宏观转变到微观,虽然,课程面向的对象为大三学生,但是由于高等数学的基础相对比较薄弱,对这些公式表达形式理解的过程相对比较长,许多细节需要补充和推理,在教学中需要花费更多的时间,也增加了教学的难度。
由于该校的电法勘探课程面向的是地质工程水工环方面的学生,开设这门课程的出发点是为了普及地球物理方法,便于学生能够了解这种勘查方法在完成工程项目的作用。然而,受专业视角的影响,大部分学生认为自己的专业学习这门课程用处不大,毕业以后的工作也极有可能涉及不到本课程的内容,导致了大多数学生对课程中大多数知识点的期望值低,但是对考试和分数的期望又比较高,从而学习动机非常不明确,课堂上学习积极性不高,注意力也不能高度集中,课后就更加不可能花时间巩固课堂内容,即使小部分同学有学习意愿的也难以达到理解、掌握课程内容,只是通过生硬的记忆完成课程学习,使得授课过程相对比较艰难,难以得到良好的效果。
人类发明并利用地球物理勘查技术已有100多年的历史,随着大规模的人文建设和发展,工程勘探的难度日渐增大,勘查地球物理技术显得愈加重要,《工程与环境物探》课程在地质工程中的重要性不言而喻。本文从非地球物理专业学生特点入手,归纳总结提高该课程教学质量的难点。在后续教学过程中,本课程将根据这些难点,有针对性地对教学内容、方法、手段等提出合理的措施,以期全面提高《电法勘探》及整体的《工程与环境物探》课程的教学质量。